GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的应用

GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的应用

姚应盖  陶金宝

中国葛洲坝集团勘测设计有限公司测绘分公司 湖北 宜昌 443000

摘要：全球定位系统（GPS）和实时运动定位系统（RTK）技术的应用为测量提供了高精度和高效率的解决方案，而测深仪则是在光伏电站建设和维护中至关重要的设备，结合 GPS、RTK和测深仪的技术优势可以实现对地形、土壤特性、地下管线等信息的准确获取，为光伏电站的规划、设计和施工提供了有力支持，本文将探讨GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的应用，探讨其价值和意义。

关键词：GPS～RTK+测深仪；光伏电站；项目测量

随着光伏发电项目在全球范围内的快速发展，日益严峻的能源问题和环境污染威胁促使人们转向更加清洁和可持续的能源来源，在光伏电站项目的建设和管理过程中，精确的位置和深度信息对于优化设计、施工和运营至关重要，全球定位系统实时动态差分技术（GPS～RTK）和测深仪技术的结合为光伏电站项目的测量工作提供了更高精度和效率的解决方案。

一、GPS～RTK+测深仪的原理和特点

GPS～RTK+测深仪基于全球定位系统(GPS)和实时动态差分(RTK)技术，结合测深仪设备能够实现高精度、实时、动态的水深测量，还能够获取地形、土壤特性、地下管线等信息，利用GPS技术可以获得高精度的位置信息，RTK技术则能够实时提供厘米级的高精度测量结果而测深仪则用于测量水体的深度信息，这些技术的结合，使得GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中具有显著的优势[1]。

二、GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的具体应用

（一）土壤勘测与基础设计

测深仪在光伏电站建设中通过测量土壤层的深度、质地和含水量等参数，为工程师提供必要的数据来进行土壤勘测和基础设计，通过测深仪可以准确测量不同土壤层的深度帮助工程师了解土壤的分层结构以及各层的厚度，有助于确定合适的基础设计方案。测深仪可以帮助检测土壤的质地如砂土、壤土、黏土等，不同质地的土壤对基础的承载能力和稳定性有不同的要求，需要在基础设计中考虑这些因素。

土壤的含水量是影响土壤稳定性的重要因素之一，过高或过低的含水量都会对基础的稳定性产生影响，通过测量土壤的含水量，工程师可以调整基础设计方案确保基础在不同含水量条件下的可靠性。

（二）地下管线布置

在光伏电站建设中，地下管线布置和水资源管理是至关重要的一环，测深仪在这方面发挥着关键作用，它能够探测地下管线和其他设施帮助确定其深度和位置，从而确保施工过程中不会不慎损坏现有的地下设施，保证新建管道与现有管线之间的安全距离，避免发生冲突或交叉。

对于需要大量水资源进行太阳能板清洗或冷却系统使用的光伏电站来说，测深仪同样不可或，它用于对水源进行调查和监测，包括测量水井水位、水源深度和水质情况等，让工程师能够及时了解水资源利用状况，合理规划供应和利用以确保光伏电站的正常运行，对水源深度和水质的测量也有助于评估水资源的可持续性和可靠性，为光伏电站的水资源管理提供科学依据。

（三）地下障碍物探测

在建设光伏电站的过程中，地下的障碍物可能会对工程造成影响如岩石、地下水位变化、地下洞穴等，这些障碍物可能会增加基础施工的难度，影响基础的稳固性和可靠性，甚至损坏光伏电站设备。测深仪是一种多功能的工具，可以用于探测和定位地下的障碍物，通过测量土壤层的深度和密度变化，工程师可以推断地下岩石或洞穴的存在，测深仪还可以利用地质雷达等技术来扫描地下，检测地下水位的变化和地下洞穴等障碍物的位置。

探测到地下障碍物后，工程师可以根据实际情况进行合理的调整和安排，例如对于地下岩石，可能需要调整基础的布置方式或选择更加耐久的基础材料来应对岩石的影响；对于地下洞穴，可能需要填充或加固处理以确保基础的稳固性。通过地下障碍物的探测，工程师可以在施工前充分了解地下情况，避免在施工过程中因为地下障碍物导致的延误和损失。这有助于提高光伏电站建设的效率和安全性，确保光伏电站的长期稳定运行。

三、GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的优势

（一）定位精度高

在光伏电站项目中定位精度的高低直接影响到项目的测量质量和后续工作的准确性，GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的应用，其定位精度高的特点为项目提供了强有力的技术支持，高精度定位不仅有助于提高测量数据的准确性减少误差，还能够为项目的规划和实施提供更为可靠的依据，例如在光伏板的安装过程中高精度的定位能够确保每一块光伏板的位置准确无误，从而提高整个电站的发电效率和性能，通过高精度定位还可以对电站的运维管理提供更加精细化的支持，有助于提高电站的运行安全和经济效益。

（二）实时动态测量

通过实时动态测量可以快速准确地获取光伏电站项目现场的地形地貌、水深、流速等各种数据，这种测量方式不仅提高了测量效率还降低了测量成本，例如某光伏电站项目利用GPS～RTK+测深仪进行实时动态测量，仅用一周时间就完成了原本需要一个月的测量任务，效率大幅度提高，实时动态测量还可以帮助项目团队更好地了解现场情况及时发现和解决潜在问题，为项目的顺利实施提供了有力保障。

（三）操作简便

GPS～RTK+测深仪的自动化程度高，减少了人工干预降低了操作难度，例如在数据采集过程中仪器可以自动完成定位、测量和数据记录，大大减少了测量人员的工作量，GPS～RTK+测深仪的操作界面友好易于学习和掌握，现代的GPS～RTK+测深仪通常配备有直观的触摸屏界面，用户可以通过简单的点击和拖动来完成操作无需复杂的命令输入。GPS～RTK+测深仪还配备了智能的语音提示功能指导用户完成测量任务，GPS～RTK+测深仪的集成化设计也使得其操作更加简便，仪器集成了多种测量功能于一身，减少了设备携带和管理的难度[4]。

四、GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的局限性

（一）GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中的局限性

虽然GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目测量中具有显著的优势，但其局限性也不容忽视，GPS信号的稳定性在复杂环境下可能会受到影响，例如在密集的城市建筑群或深山峡谷中信号可能会被遮挡或干扰导致测量精度下降，RTK技术虽然能够实现厘米级甚至毫米级的定位精度，但在一些极端天气条件下如暴雨、大风等可能会对信号传输造成影响，进而影响测量结果的准确性，测深仪的深度测量也受到水质清澈度、温度、压力等多种因素的影响，尤其是在深水环境下，误差可能会显著增大。

（二）GPS～RTK+测深仪在复杂环境下的局限性

GPS～RTK+测深仪在复杂环境下存在局限性，这些复杂环境包括高山、峡谷、森林、建筑物和高压线等，这些地方GPS信号容易受到遮挡或干扰导致定位精度下降或无法正常工作，复杂环境下的气象条件如雾、雨、雪等也会对GPS信号的接收产生影响，进而影响RTK定位精度[5]。

（三）GPS～RTK+测深仪的误差来源及影响

GPS～RTK+测深仪的误差主要来源于卫星信号接收、信号传播、仪器精度和人为操作等方面，这些误差会对GPS～RTK+测深仪的测量精度产生影响，进而影响光伏电站项目的建设和运行。

结论：

通过结合GPS～RTK+测深仪技术光伏电站项目可以实现更加精准和全面的测量数据，有利于项目的规划、设计、建设和运营，这些先进技术的应用不仅可以提高项目的效率和质量还可以降低建设和运营成本，为清洁能源产业的可持续发展注入新动力，未来随着技术的不断创新和发展，GPS～RTK+测深仪在光伏电站项目中的应用前景将更加广阔。

参考文献：

[1]文小勇.GPS-RTK技术结合HiMAX数字化测深仪在测量水下地形中的应用[J].科技创新与应用,2019,(33):175-177+180.

[2]周玉娟,岳桂昌.GPS-RTK结合数字测深仪技术在斯里兰卡输变电二期工程中的应用[J].工程勘察,2018,46(03):68-70.

[3]田茜.GPS和测深仪组合系统在水下地形测量中的应用研究[J].科学技术创新,2018,(04):176-177.

[4]臧克家.基于GPS-RTK与测深仪在水利测量中的应用研究[J].东华理工大学学报(自然科学版),2016,39(S1):152-153.

[5]李本超.GPS-RTK技术与测深仪结合在内河航道水下测量中的应用[J].科技尚品,2016,(01):19+60.